Паливні і масляні сепаратори

Відцентровий сепаратор. Паливо та мастила перед їх використанням в дизелі необхідно обробити. Для цього застосовуються відстоювання і підігрів з метою видалення води, груба і тонка фільтрація для видалення щільних частинок, а також сепарація.

Відцентровий сепаратор використовується для поділу двох рідин, наприклад палива і води, або для поділу рідини і твердих (щільних) частинок, які зустрічаються в маслі. Поділ цих середовищ прискорюється за допомогою відцентрового сепаратора і може здійснюватися безперервно. Якщо сепаратор призначений для поділу двох рідин, його називають пуріфікатором (очищувачем). Якщо сепаратор влаштований (зібраний) так, що може виділяти домішки і невелика кількість води з палива або масла, то його називають кларіфікатором (тонким очищувачем-освітлювачем).

Видалення домішок і води з палива має велике значення для забезпечення гарного згоряння палива. Завдяки видаленню забруднюючих домішок з мастила вдається зменшити зношування деталей дизелів і запобігти можливі неполадки і поломки. Тому сепарація масла і палива абсолютно необхідна.

Відцентровий сепаратор складається з електродвигуна з вертикальним валом. У верхній частині сепаратора змонтований барабан. На корпусі, в якому вміщено барабан, розташовані різні поживні (вхідні) і нагнітальні (випускні) трубопроводи. Барабан може бути цілісним і працювати періодично. У ньому накопичуються отсепарирован домішки, які необхідно періодично видаляти.

В інших конструкціях барабан має роздільні верхню і нижню половини. В цьому випадку отсепарирован домішки можна видаляти з працюючого сепаратора, т. Е. Не вимикаючи його. При цьому неочищена (забруднене) паливо надходить в центральну частину барабана, піднімається вгору по пакету (набору) дисків (тарілок) і виходить з барабана у верхній його частині (рис. 1).

Мал. 1. Пристрій і принцип роботи барабана відцентрового сепаратора, зібраного за принципом: а - пурифікації (очищувача); б - кларификация (освітлювача); 1 - шар шламу; I - подача в барабан неочищеного палива; II - відведення з барабана очищеного палива; III - відведення з барабана отсепарирован з палива води.

Процес пурифікації. В результаті відцентрового поділу двох рідин, таких як паливо і вода, утворюється циліндрична поверхня розділу між ними. Розташування цієї поверхні розділу всередині барабана має дуже велике значення для нормальної ефективної роботи сепаратора. Сталий необхідну розташування поверхні розділу фаз підтримується за допомогою застосування регулювальних шайб або гравітаційних дисків (тарілок) відповідного діаметру, що встановлюються на випускному каналі з сепаратора. Ці кільця і шайби різного діаметру є в наявності для кожного сепаратора, щоб можна було підібрати шайбу або кільце відповідного розміру в залежності від щільності сепарованого палива. Чим менше щільність сепарованого палива, тим більше повинен бути внутрішній діаметр регулюючої шайби.

Процес кларификация. Його застосовують для очищення палива, яке мало містить або зовсім не містить воду. При цьому видаляються з палива домішки накопичуються в грязьовий камері, розташованої на периферії барабана. Барабан кларіфікатора має тільки один випускний отвір (Рис. 2). Гравітаційні диски тут не застосовують, тому що поверхня розділу рідких фаз не утворюється. Тому барабан працює з максимальною розділяє здатністю, так як паливо піддається впливу максимальної відцентрової сили.

Мал. 2. Поздовжній розріз барабана самоочисного сепаратора: I - видалення з барабана домішок, сепарованих з палива; II - підведення робочої рідини, що управляє відкриттям і закриттям грязьовий камери барабана.

Тарілки барабана. Барабани пуріфікаторов і кларіфікаторов містять кожен по пакету конічних дисків (тарілок). У кожному такому пакеті може бути до 150 тарілок, відокремлених одна від одної невеликим проміжком (просвітом). Процес відділення домішок і води з палива відбувається між цими тарілками. Ряди зосереджених отворів, розташованих в кожній тарілці близько її зовнішньої кромки, служать для надходження в межтарельчатого простору брудного палива, т. Е. Палива, що підлягає обробці. Під дією відцентрової сили легкі компоненти (чисте паливо) переміщаються до осі обертання барабана, а вода і домішки (більш важкі компоненти) відкидаються до периферії барабана, т. Е. До його стінок. Вода і домішки утворюють відстій (шлам), який рухається до периферії барабана уздовж нижніх сторін (поверхонь) тарілок.

Періодична робота сепаратора. Деякі сепаратори сконструйовані так, що мають нетривалий період роботи. Потім їх вимикають для очищення відсепарованих домішок (щільних частинок). Після очищення тарілок і видалення шламу з барабана сепаратор знову включають. При такій періодичній роботі використовуються барабани двох різних конструкцій: довгий вузький і короткий широкий барабани. Для сепараторів з вузьким барабаном необхідно очистити після нетривалого періоду роботи. Для цього барабан необхідно розбирати. Очищення такого вузького барабана, що не має пакету тарілок, набагато простіше, ніж барабана з тарілками. Сепаратор з широким барабаном і з тарілками можна чистити на місці, хоча і є додаткові труднощі в очищенні пакета конічних тарілок.

Безперервна робота сепаратора. Сепаратори з широкими барабанами сучасних конструкцій можуть ефективно працювати протягом тривалого періоду. Це досягається шляхом викиду (вистрілювання) через певні проміжки часу шламу з барабана. Шлам накопичується по периферії барабана в процесі безперервної його сепарації з палива. Через певні проміжки часу шлам викидається з барабана назовні, перш ніж він почне негативно впливати на процес сепарації палива. На початку процесу викиду шламу (автоматичне очищення барабана) подачу палива в сепаратор припиняють і паливо, що залишилося в барабані, видаляють впусканням промивної води. Вода заповнює гідравлічну систему, розташовану в нижній частині барабана, і відкриває пружинні клапани. Потім під впливом води рухається вниз рухома нижня частина барабана. В результаті цього відкриваються випускні вікна, розташовані по периферії барабана в його середній частині. Шлам виштовхується через ці вікна відцентровою силою. Потім під впливом води піднімається рухома частина барабана знову вгору (в початкове положення). В результаті цього випускні вікна закриваються. Потім в барабан подається вода для відновлення рідинного ущільнення (водяного затвора), необхідного для процесу сепарації. Після цього відновлюють подачу в сепаратор необробленого палива і процес сепарації триває.

Викид шламу триває всього кілька секунд і сепаратор при цьому працює безперервно. В існуючих конструкціях сепараторів застосовуються різні способи видалення шламу з барабана, наприклад повне видалення, часткове кероване видалення і т. Д. При частковому керованому видаленні подачу палива в сепаратор не припиняють і весь шлам виштовхується. При цьому процес сепарації безперервний. Який би метод сепарації не застосовувався, але сепаратор повинен бути влаштований так, щоб процес видалення шламу здійснювався або вручну, або за допомогою автоматичного програмного регулятора (таймера).

Технічне обслуговування сепаратора. Барабан і пакет тарілок потребують періодичного очищення, якщо сепаратор сконструйований без рухомих поршневих затворів, т. Е. З ненайвидатніші-очищають барабаном. При розбиранні барабана повинні бути вжиті заходи обережності. Слід користуватися тільки спеціальним інструментом, призначеним для цієї мети.

Потрібно враховувати, що у деяких деталей сепаратора є різьблення лівого обертання (проти годинникової стрілки). Барабан є точно збалансованим пристроєм, що має високу частоту обертання. Тому всі його деталі повинні бути ретельно оглянуті і підігнані.

Сепарація мастила циркуляційних систем дизелів. Мастило при циркуляції в дизелі забруднюється частинками зношуються деталей, продуктами згоряння палива і водою. В даному випадку для безперервного видалення з масла цих домішок застосовуються відцентрові сепаратори, що працюють за принципом пурифікації.

Пропускання великої кількості масла, що циркулює в системі, т. Е. За все потоку масла, буде коштувати надто дорого. Тому застосовується байпасна система, при якій загряз-ненное масло забирається з нижньої частини картера стічної олійною цистерни, в віддаленому від всмоктуючого патрубка місці і повертається очищеним в місці, розташованому поблизу від всмоктуючого патрубка. Так як це байпасна (перепускна) система, то слід керуватися принципом: менша забрудненість масла, що міститься в циркуляційної системі, буде при роботі сепаратора зі значно меншою продуктивністю в порівнянні з паспортної (максимальної).

За бажанням можна прийняти схему очищення масла з промиванням його водою під час сепарації. Однак деякі масла містять водорозчинні присадки, які будуть втрачені, якщо таке масло промивати водою.

Перевага промивання масла водою в процесі сепарації полягає в тому, що відбувається розчинення і видалення водорозчинних кислот, поліпшується процес сепарації, так як щільні частинки зволожуються і безперервно оновлюється гідравлічний водний затвор в барабані. Промивна вода повинна мати температуру підігріву трохи більшу, ніж температура масла.

Детергентні масла також придатні для сепарації. Їх застосовують в тронкових дизелях і в деяких малооборотних двигунах. Присадки до детергентним масел зазвичай розчинні в олії і не можуть вимиватися водою в процесі сепарації з промиванням.

Сепарація мастила для парових турбін. Мастило для парових турбін забруднюється домішками з циркуляційної системи та водою при конденсації пари. Тому для очищення масла, що циркулює в системі, застосовується байпасна відцентрова сепарація. Забруднена олія забирається з нижньої частини олійною цистерни, а очищене масло повертається в місце близько всмоктуючого насоса. Попередній підігрів масла перед сепарацією покращує процес очищення. За погодженням з заводом-виробником або постачальником масло можна промивати водою.